gov-civil-vilareal.ptSkystas stiklas yra naujausia keista materijos būsena
>Kriptonitas ir kyber kristalai gali atrodyti kaip neįtikėtiniausios gamtoje pasitaikančios medžiagos mokslinėje fantastikoje (ir išgalvotose planetose), tačiau viskas čia, Žemėje, gali tapti dar keisčiau.
Tai nėra lydytas stiklas ir nei kietas, nei skystas, tačiau dabar mokslininkai atrado nauja materijos būsena, žinoma kaip skystas stiklas . Jo atskiros dalelės gali judėti, bet nesisukti. Skystas stiklas atsiranda koloidai , kurių viena medžiaga yra disperguota per kitą, nors nė viena medžiaga negali atskirti ar nusėsti kaip tirpalai ar suspensijos. Kai tam tikri koloidai tampa pakankamai tankūs, jų struktūra įgauna stiklinę būseną. Taip ir liks, kol konstrukcija vėl taps tvarkinga.
Fizikas Matthiasas Fuchsas ir chemikas Andreasas Zumbuschas iš Konstanco universiteto Vokietijoje sukėlė skysto stiklo būseną laboratorijoje, naudodami savo sukurtus koloidus. Panaudoję tokios formos daleles, su kuriomis dar niekada nebuvo eksperimentuota, jie norėjo pamatyti, kas įvyko per stiklo perėjimas ir gavo kažką verto Supermenas arba Žvaigždžių karai .
Elipsoidinių koloidų suspensijos sudaro netikėtą materijos būseną - skystą stiklą, kuriame sukimasis užšaldomas, o vertimai išlieka skysti, Fuchsas ir Zumbuschas sakė neseniai paskelbtas tyrimas PNAS . Vaizdo analizė atskleidžia iki šiol nežinomus nematinius pirmtakus kaip būdingus šios būsenos struktūrinius elementus. Abipusis šių suskaidytų grupių trukdymas neleidžia skystųjų kristalų tvarkai.
Kai Fuchsas ir Zumbuschas atidžiau pažvelgė į šį reiškinį, jie susidūrė su viena svarbia problema. Bet kuriuose iki šiol tirtuose koloiduose buvo sferinių dalelių, kurios neturi orientacijos. Neįmanoma pasakyti, kur yra sfera, nes ji neturi pradžios ir pabaigos, nebent kas nors nori nedėkingos užduoties piešti mikroskopines rodykles ant kiekvienos dalelės. Vietoj to mokslininkai panaudojo polimerinę chemiją, kad susidarytų mažos plastikinės dalelės (kurios vis dar buvo didesnės už atomus ar molekules), kurios vėliau išsiplėtė į elipsės formą. Tada jie buvo įtraukti į tirpiklį, kad būtų sukurtas koloidas.
Pagal optinį mikroskopą dalelės parodė padėties ir judesio pokyčius, kurie atskleidė kai kuriuos dar nematytus susitarimus, kurie buvo beveik neįtikėtini.
Kad susidarytų kristalinė struktūra, ji turi turėti būtent tokią - užsakytą struktūrą. Stiklas yra keistas, nes jis gali atrodyti kietas, bet iš tikrųjų nėra nei kietas, nei skystas. Galite pastebėti, kad senesnio lango stiklo apačia yra tik šiek tiek storesnė už viršutinę, nes stiklas žemyn išsisklaidė labai lėtai. Kai kurie skysti kristalai tampa nematikas pasiekęs stiklinę būseną. Tai reiškia, kad molekulės yra lygiagrečios, ir nors jos gali plaukti, jos negali suktis. Šis nesugebėjimas suktis reiškia, kad jie negali manevruoti ir pertvarkyti teisingo būdo, kad būtų pasiekta tvirta kristalinė struktūra.
Skystas stiklas su elipsoido dalelėmis geriau atspindi tai, kas iš tikrųjų vyksta gamtoje ar technologijose. Nei vienoje, nei kitoje situacijoje negaunate per daug tobulai sferinių dalelių, o jei taip atsitiktų, dalelių nesiorientavimas tik apsunkintų šios keistos materijos būklės modeliavimą ir faktinius įvykius. Pakeitus dalelių koncentraciją, mokslininkai galėjo pamatyti judėjimo ir sukimosi pokyčius, kurie kitu atveju būtų jų išvengę. Jie pamatė, kad įšaldžius sukimąsi stiklo būsenos atsirado esant tam tikram tankiui.
Tai nereiškia, kad kristalų susidarymas yra pasmerktas. Skystas stiklas tarnaus tik tol, kol koloido dalelės, įstrigusios panašioje padėtyje, sudarys grupes ir trukdys viena kitai. Kai dalelės turi pakankamai energijos, plius tinkamas slėgis ir tūris, kad vėl suktųsi, jos iš skystos stiklo būsenos pereina į skystą kristalą, kai pradeda persitvarkyti teisinga tvarka.
Skystas stiklas gali suteikti ilgai ieškotą paradigmą, kai mikroskopiškai galima ištirti pusiausvyros kritinių koreliacijų ir kritinio sulėtėjimo bei stiklo susidarymo sąveiką, Fuksas ir Zumbuschas sakė .
Taigi ar tai atsitinka kriptonitui, kai jis kristalizuojasi, ar kas? Tik tikrasis kriptonietis žinotų atsakymą.
